Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m的重物與一質(zhì)量為m的線框abcd用一根絕緣細(xì)線連接起來。掛在兩個高度相同的定滑輪上。已知線框電阻為R，ab=L，bc=h，水平方向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場上下邊界的距離為h.初始時刻，磁場的下邊緣與線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開始釋放，已知線框穿出磁場前已經(jīng)做勻速運動，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計，重力加速度為g。求：

(1)線框進(jìn)入磁場時的速度大小

(2)線框穿出磁場時的速度大小

(3)線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

(1)線框進(jìn)入磁場前，線框和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

解得

(2)線框穿出磁場時，已經(jīng)做勻速直線運動，那么重物也是勻速直線運動，繩子拉力

對線框受力分析可知

，

，

，

解得速度

(3)從釋放到線框離開磁場的過程對整體根據(jù)能量守恒有

解得